近期，我院研究团队在胶体与界面科学领域权威期刊《Journal of Colloid and Interface Science》（中科院一区Top期刊，影响因子9.6）上发表题为“In situ oxidized Mo2CTx MXene film via electrochemical activation for smart electrochromic supercapacitors”的最新研究成果。该研究创新性提出一种简便原位电化学活化策略，制备得到Mo2CTx / MoO3复合薄膜电极，借助两相协同效应优化薄膜离子存储性能，并基于互补电致变色机制构建可视化定量显示型电致变色超级电容器，突破传统 MXene 电极容量低、器件无法直观反映储能状态的瓶颈。
该工作的核心亮点在于电化学原位重构改性与互补型双功能器件一体化设计两大创新思路：采用层层自组装法制备均匀Mo2CTx薄膜电极，通过恒流充放电电化学活化实现Mo2CTx表面可控原位氧化，生成Mo2CTx / MoO3杂化薄膜；生成的MoO3可引入大量额外氧化还原活性位点，二维层状Mo2CTx骨架大幅降低阳离子扩散能垒，两相协同显著提升电荷存储能力，活化后薄膜面积比电容较原始电极提升518%，同时电化学重构在电极表面构筑大量离子传输通道，赋予电极优异长循环稳定性。基于阴阳极互补氧化还原匹配设计思路，以活化后的EA-Mo2C作为离子储能层、聚苯胺（PANI）作为电致变色层，构建夹层式互补电致变色超级电容器。PANI可实现多种颜色可逆切换，器件可随电压变化呈现六种不同色彩，通过色度差值 ΔE 与存储电荷量 Q 的线性关联，完成储能能级可视化、定量化显示，实现储能与智能可视化交互一体化。实验表征结果证实，该复合薄膜电极具备优异导电性、快速离子动力学与超高循环容量，组装得到的器件兼具高光学调制幅度、快速响应速度与稳定电解液体系储能性能。这一成果为高性能 MXene 基复合电极的简易改性、多功能智能储能电致变色器件开发提供全新制备策略与设计思路，在智能显示、节能调光窗、柔性可穿戴储能设备等领域具备广阔应用前景。
论文第一作者：王纪龙（硕士研究生），论文通讯作者：曲小姝（吉林化工学院）、杨艳艳（吉林化工学院），合作作者单位包含哈尔滨工业大学生命科学与技术学院。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.01.008
